DE102017201247A1 - State estimator, energy storage module, vehicle, and state estimation method - Google Patents
State estimator, energy storage module, vehicle, and state estimation method Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017201247A1 DE102017201247A1 DE102017201247.1A DE102017201247A DE102017201247A1 DE 102017201247 A1 DE102017201247 A1 DE 102017201247A1 DE 102017201247 A DE102017201247 A DE 102017201247A DE 102017201247 A1 DE102017201247 A1 DE 102017201247A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- energy storage
- voltage
- time
- storage devices
- storage device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 173
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 53
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 8
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 claims description 3
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 25
- 230000008859 change Effects 0.000 description 21
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 19
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 241001136792 Alle Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000010281 constant-current constant-voltage charging Methods 0.000 description 1
- 229940116007 ferrous phosphate Drugs 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000398 iron phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000155 iron(II) phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- SDEKDNPYZOERBP-UHFFFAOYSA-H iron(ii) phosphate Chemical compound [Fe+2].[Fe+2].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O SDEKDNPYZOERBP-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
- B60L58/22—Balancing the charge of battery modules
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/3644—Constructional arrangements
- G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
- G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC
- G01R31/388—Determining ampere-hour charge capacity or SoC involving voltage measurements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
- H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
- H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
- H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
- H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Abstract
Eine Zustandsabschätzeinrichtung weist auf: eine Spannungserfassungseinheit, die Spannungen von Energiespeichereinrichtungen erfasst; und eine Abschätzeinheit, die eine Ladungsmengendifferenz zwischen mindestens zwei der Energiespeichereinrichtungen abschätzt. Zu einem Referenzzeitpunkt T0 während einer Konstantstromladung führt die Abschätzeinheit aus: eine Zielspannungseinstellung zum Referenzzeitpunkt T0 zur Einstellung einer Spannung einer Energiespeichereinrichtung mit niedriger Spannung als Zielspannung V0; eine Zeitermittlung zum Ermitteln eines Zeitpunkts, an welchem eine Spannung einer Energiespeichereinrichtung mit hoher Spannung die Zielspannung V0 erreicht; und eine Ladungsmengendifferenzabschätzung zur Abschätzung der Ladungsmengendifferenz zwischen den mindestens zwei Energiespeichereinrichtungen auf der Grundlage des Referenzzeitpunkts T0, des in dem Zeitermittlungsvorgangs ermittelten Zeitpunkts und eines Stroms, der während der Konstantstromladung durch die mehreren Energiespeichereinrichtungen fließt.A state estimator includes: a voltage detection unit that detects voltages of energy storage devices; and an estimation unit that estimates a charge amount difference between at least two of the energy storage devices. At a reference time T0 during a constant current charge, the estimation unit executes: a target voltage setting at the reference time T0 for setting a voltage of a low-voltage energy storage device as the target voltage V0; a time determination for determining a time point at which a voltage of a high-voltage energy storage device reaches the target voltage V0; and a charge amount difference estimation for estimating the charge amount difference between the at least two energy storage devices based on the reference time T0, the time determined in the time determination process, and a current flowing through the plurality of energy storage devices during the constant current charge.
Description
GEBIETTERRITORY
Die hierin offenbarte Technik betrifft eine Zustandsabschätzeinrichtung, ein Energiespeichermodul, ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Zustandsabschätzung.The technique disclosed herein relates to a state estimator, an energy storage module, a vehicle, and a state estimation method.
HINTERGRUNDBACKGROUND
In einer zusammengesetzten Batterie mit mehreren Energiespeichereinrichtungen, die in Reihe geschaltet sind, können die Ladungsmengen der Energiespeichereinrichtung (eine Ladungsmengendifferenz kann hervorgerufen werden) häufig variieren auf Grund von Unterschieden in den Anfangskapazitäten und Unterschiede im Grad der Alterung zwischen den Energiespeichereinrichtungen. Wenn ein Unterschied in der Ladungsmenge zwischen den Energiespeichereinrichtungen erzeugt wird, tritt während des Ladens eine Überspannung in einer Energiespeichereinrichtung auf, deren Ladungsmenge relativ groß ist. Daher ist konventioneller Weise eine Technik zum Ausgleichen der Ladungsmengen bzw. Ladungszustände bekannt, indem eine Differenz der Ladungsmenge zwischen Energiespeichereinrichtungen abgeschätzt wird und indem jede der Energiespeicherungen auf der Grundlage der Ladungsmengendifferenz entladen (oder geladen) wird (
Jedoch ist gemäß dem Verfahren der
ÜBERBLICKOVERVIEW
Die vorliegende Offenbarung stellt eine Technik bereit, die in der Lage ist, eine Differenz der Ladungsmenge bzw. Ladungsmengendifferenz von Energiespeichereinrichtungen zuverlässiger abzuschätzen.The present disclosure provides a technique capable of more reliably estimating a difference in the charge amount difference of energy storage devices.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Zustandsabschätzeinrichtung bereitgestellt, die einen Zustand mehrerer Energiespeichereinrichtungen abschätzt, wobei die Zustandsabschätzeinrichtung aufweist: eine Spannungserfassungseinheit, die ausgebildet ist, Spannungen der jeweiligen Energiespeichereinrichtungen zu erfassen; und eine Abschätzeinheit, die ausgebildet ist, eine Ladungsmengendifferenz bzw. eine Differenz von Ladezuständen zwischen mindestens zwei der Energiespeichereinrichtungen abzuschätzen, wobei an einem Referenzzeitpunkt T0 während einer Konstantstromladung der mehreren Energiespeichereinrichtungen, wenn eine der zwei Energiespeichereinrichtungen, deren Spannung relativ gering ist, als eine Energiespeichereinrichtung mit niedriger Spannung angenommen wird, und die andere der beiden Energiespeichereinrichtungen, deren Spannung relativ hoch ist, als eine Energiespeichereinrichtung mit hoher Spannung betrachtet wird, die Abschätzeinheit ausführt: einen Sollspannungseinstellvorgang zur Einstellung, als eine Zielspannung bzw. Sollspannung V0, einer Spannung der Energiespeichereinrichtung mit niedriger Spannung, die von der Spannungserfassungseinheit zum Referenzzeitpunkt T0 erfasst wird; einen Zeitermittlungsvorgang zur Ermittlung eines Zeitpunkts, an welchem eine Spannung der Energiespeichereinrichtung mit hoher Spannung die Zielspannung V0 erreicht; und einen Ladungsmengendifferenzabschätzvorgang zum Abschätzen der Ladungsmengendifferenz zwischen den mindestens zwei Energiespeichereinrichtungen auf der Grundlage des Referenzzeitpunkts T0, dem in dem Zeitermittlungsvorgang ermittelten Zeitpunkt und einem Strom, der durch die mehreren Energiespeichereinrichtungen während der Konstantstromladung fließt.According to one aspect of the present invention, there is provided a state estimator that estimates a state of a plurality of energy storage devices, the state estimation device including: a voltage detection unit configured to detect voltages of the respective energy storage devices; and an estimation unit configured to estimate a charge amount difference between charge states between at least two of the energy storage devices, at a reference time T0 during a constant current charge of the plurality of energy storage devices when one of the two energy storage devices whose voltage is relatively low, as an energy storage device is assumed to be low voltage, and the other of the two energy storage devices whose voltage is relatively high is regarded as a high-voltage energy storage device executing the estimating unit: a target voltage setting process for setting, as a target voltage V0, a voltage of the energy storage device low voltage detected by the voltage detection unit at the reference time T0; a time determination process for detecting a timing at which a voltage of the high-voltage energy storage device reaches the target voltage V0; and a charge amount difference estimation process for estimating the charge amount difference between the at least two energy storage devices based on the reference time T0, the time detected in the time determination process, and a current flowing through the plurality of energy storage devices during the constant current charge.
Gemäß diesem Aufbau ist es möglich, eine Differenz der Ladungsmenge bzw. des Ladezustands von Energiespeichereinrichtungen zuverlässig abzuschätzen.According to this structure, it is possible to reliably estimate a difference in the amount of charge and the state of charge of energy storage devices.
KURZE BESCHREIBUNG VON ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS
(Überblick über Ausführungsformen)(Overview of embodiments)
Zunächst wird ein Überblick der in den Ausführungsformen offenbarten Technik angegeben.First, an outline of the technique disclosed in the embodiments will be given.
Die hierin offenbarte Zustandsabschätzeinrichtung ist eine Zustandsabschätzeinrichtung, die einen Zustand mehrerer Energiespeichereinrichtungen abschätzt, wobei die Zustandsabschätzeinrichtung aufweist: eine Spannungserfassungseinheit, die ausgebildet ist, jeweils Spannungen der Energiespeichereinrichtungen zu erfassen; und eine Abschätzeinheit, die ausgebildet ist, eine Ladungsmengendifferenz zwischen mindestens zwei der Energiespeichereinrichtungen abzuschätzen, wobei ein Referenzzeitpunkt T0 während einer Konstantstromladung der mehreren Energiespeichereinrichtungen im Falle, dass eine der zwei Energiespeichereinrichtungen, deren Spannung relativ klein ist, als eine Energiespeichereinrichtung mit niedriger Spannung betrachtet wird, und die anderen der beiden Energiespeichereinrichtungen, deren Spannung relativ hoch ist, als eine Energiespeichereinrichtung mit hoher Spannung angenommen wird, die Abschätzeinheit ausführt: einen Zielspannungseinstellvorgang bzw. Zielspannungsfestlegungsvorgang zur Einstellung bzw. Festlegung einer Spannung der Energiespeichereinrichtung mit niedriger Spannung als eine Zielspannung V0, die von der Spannungserfassungseinheit zum Referenzzeitpunkt T0 erfasst wird; einen Zeitermittlungsvorgang zum Ermitteln eines Zeitpunkts, an welchem eine Spannung der Energiespeicherrichtung mit hoher Spannung die Zielspannung V0 erreicht; und einen Ladungsmengendifferenzabschätzvorgang zum Abschätzen der Differenz der Ladungsmenge bzw. des Ladezustand zwischen den mindestens zwei Energiespeichereinrichtungen auf der Grundlage des Referenzzeitpunkts T0, des während des Zeitermittlungsvorgangs ermittelten Zeitpunkts und eines Stroms, der durch die mehreren Energiespeichereinrichtungen während der Konstantstromladung fließt.The state estimator disclosed herein is a state estimator that estimates a state of a plurality of energy storage devices, the state estimation device including: a voltage detection unit configured to detect voltages of the energy storage devices, respectively; and an estimation unit configured to estimate a charge amount difference between at least two of the energy storage devices, wherein a reference time T0 during a constant current charge of the plurality of energy storage devices in case one of the two energy storage devices whose voltage is relatively small is considered as a low voltage energy storage device , and the other of the two energy storage devices whose voltage is relatively high, is assumed as a high-voltage energy storage device, the estimating unit executes: a target voltage setting process for setting a voltage of the low-voltage energy storage device as a target voltage V0 is detected by the voltage detection unit at the reference time T0; a time determination process for determining a timing at which a voltage of the high-voltage storage direction reaches the target voltage V0; and a charge amount difference estimation process of estimating the difference in the amount of charge between the at least two energy storage devices based on the reference time T0, the time determined during the time determination process, and a current flowing through the plurality of energy storage devices during the constant current charge.
Durch Einstellung bzw. Festlegung einer Spannung der einen der beiden Energiespeichereinrichtungen, deren Spannung gering ist, als eine Sollspannung bzw. Zielspannung, ist es möglich, den Zeitpunkt zuverlässig zu ermitteln, an welchem die Zielspannung erreicht wird, da die Spannung der anderen Energiespeichereinrichtung (eine Energiespeichereinrichtung, deren Spannung relativ hoch ist) die Zielspannung bereits erreicht hat. Damit ist es möglich, den Zeitunterschied zwischen Zeitpunkten für das Erreichen der Zielspannung für die zwei Energiespeichereinrichtungen zu berechnen und zuverlässig den Unterschied des Ladezustands bzw. der Ladungsmengen auf der Grundlage der Zeitdifferenz abzuschätzen. Dabei schließt der Referenzzeitpunkt T0 während des Konstantstromladens einen Zeitpunkt am Ende der Konstantstromladung mit ein. Indessen ändert sich während der Konstantspannungsladung der durch die Energiespeichereinrichtung fließende Strom kontinuierlich. Daher können die Energiespeichereinrichtungen unterschiedliche Stromwerte zu dem Zeitpunkt, an welchem die Zielspannung erreicht wird, aufweisen und ihre Ladezustände, wenn ihre Spannungen die Zielspannung erreicht haben, sind kaum als gleich zu betrachten. Daher ist es im Falle einer Konstantspannungsladung schwierig, die Differenzen der Ladungsmenge auf der Grundlage der Zeitunterschiede zwischen den Zeitpunkten, an denen die Spannungen der Energiespeichereinrichtungen die Zielspannung erreichen, abzuschätzen. Da andererseits im Falle der Kontaktstromladung, wenn die Spannungen der Energiespeichereinrichtungen die Zielspannung erreichen, die Stromwerte gleich sind, werden ihre Ladezustände, wenn ihre Spannungen die Zielspannung erreicht haben, als gleich betrachtet. Daher ist es durch Multiplikation der Zeitdifferenzen zwischen den Zeitpunkten, an denen die Spannungen der Energiespeichereinrichtungen die Zielspannung erreichen, mit dem Stromwert der Konstantstromladung möglich, die Ladungsmengendifferenz zwischen den Energiespeichereinrichtungen abzuschätzen. Insbesondere kann die hierin offenbarte Technik angewendet werden, wenn eine Konstantstromladung ausgeführt wird.By setting a voltage of the one of the two energy storage devices whose voltage is low, as a target voltage, it is possible to reliably determine the time at which the target voltage is reached, since the voltage of the other energy storage device (a Energy storage device whose voltage is relatively high) has already reached the target voltage. With this, it is possible to calculate the time difference between times for reaching the target voltage for the two energy storage devices and to reliably estimate the difference of the state of charge or charge amounts based on the time difference. In this case, during the constant-current charging, the reference time T0 includes a time at the end of the constant-current charge. Meanwhile, during the constant-voltage charging, the current flowing through the energy storage device continuously changes. Therefore, the energy storage devices may have different current values at the time when the target voltage is reached, and their charge states when their voltages have reached the target voltage are hardly considered equal. Therefore, in the case of a constant-voltage charge, it is difficult to estimate the differences in the amount of charge based on the time differences between the times when the voltages of the energy storage devices reach the target voltage. On the other hand, in the case of the contact current charge, when the voltages of the energy storage devices reach the target voltage, the current values are equal, their charge states when their voltages have reached the target voltage are considered equal. Therefore, by multiplying the time differences between the times when the voltages of the energy storage devices reach the target voltage and the current value of the constant current charge, it is possible to estimate the charge amount difference between the energy storage devices. In particular, the technique disclosed herein may be applied when a constant current charge is performed.
Ferner kann die hierin offenbarte Zustandsabschätzeinrichtung so ausgebildet sein, dass die mehreren Energiespeichereinrichtungen drei oder mehr Energiespeichereinrichtungen mit einschließen und wenn eine der mehreren Energiespeichereinrichtungen, deren Spannung zum Referenzzeitpunkt T0 am niedrigsten ist, als die Energiespeichereinrichtung mit der niedrigsten Spannung betrachtet wird, die Abschätzeinheit: in dem Zielspannungseinstellvorgang eine Spannung der Energiespeichereinrichtung mit der niedrigsten Spannung als die Zielspannung V0 festlegt; in dem Zeitermittlungsvorgang Zeitpunkte ermittelt, an welchen Spannungen der mehreren Energiespeichereinrichtungen, die nicht die Energiespeichereinrichtung mit der niedrigsten Spannung sind, die Zielspannung V0 erreichen; und in dem Ladungsmengendifferenzabschätzvorgang die Landungsmengendifferenzen zwischen den mehreren Energiespeichereinrichtungen auf der Grundlage des Referenzzeitpunkts T0, der in dem Zeitermittlungsvorgang ermittelten Zeitpunkte und einem Strom abschätzt, der durch die mehreren Energiespeichereinrichtungen während der Konstantstromladung fließt. Durch die Festlegung der Spannung derjenigen Energiespeichereinrichtung, deren Spannung zum Referenzzeitpunkt T0 am niedrigsten ist, als die Zielspannung ist es möglich, die Zeitpunkte zuverlässig zu ermitteln, an denen die Spannungen der mehreren Energiespeichereinrichtungen die Zielspannung erreichen.Further, the state estimator disclosed herein may be configured such that the plurality of energy storage devices include three or more energy storage devices, and when one of the plurality of energy storage devices whose voltage is lowest at the reference time T0 is regarded as the lowest voltage energy storage device, the estimating unit: in the target voltage setting process, sets a voltage of the lowest-voltage energy storage device as the target voltage V0; determining, in the time-determining process, times at which voltages of the plurality of energy storage devices that are not the lowest-voltage energy storage device reach the target voltage V0; and in the charge amount difference estimation process estimating the landing amount differences between the plurality of energy storage devices based on the reference time T0, the times detected in the time determination process, and a current flowing through the plurality of energy storage devices during the constant current charge. By setting the voltage of that energy storage device whose voltage is lowest at the reference time T0 as the target voltage, it is possible to reliably determine the timings at which the voltages of the plurality of energy storage devices reach the target voltage.
Ferner kann die hierin offenbarte Zustandsabschätzeinrichtung derart ausgebildet sein, dass die Abschätzeinheit: einen Zeitdifferenzberechnungsvorgang zur Berechnung von Zeitdifferenzen zwischen dem Referenzzeitpunkt T0 und den Zeitpunkten ausführt, die in dem Zeitermittlungsvorgang ermittelt werden; und in dem Ladungsmengendifferenzabschätzvorgang die Unterschiede in der Ladungsmenge zwischen der Energiespeichereinrichtung mit der niedrigsten Spannung und den Energiespeichereinrichtungen, die nicht die Energiespeichereinrichtung mit der niedrigsten Spannung sind, auf der Grundlage der Zeitdifferenzen abschätzt, die in dem Zeitdifferenzberechnungsvorgang berechnet werden. Mit einem derartigen Aufbau ist es möglich, die Ladungsmengendifferenzen zwischen den Energiespeichereinrichtungen auf der Grundlage der Energiespeichereinrichtung mit der niedrigsten Spannung abzuschätzen.Further, the state estimating means disclosed herein may be arranged such that the estimating unit: executes a time difference calculating process for calculating time differences between the reference time T0 and the times obtained in the time determining process; and in the charge amount difference estimation process, estimates the differences in the amount of charge between the lowest voltage energy storage device and the energy storage devices that are not the lowest voltage energy storage device based on the time differences calculated in the time difference calculation process. With such a construction, it is possible to estimate the charge amount differences between the energy storage devices based on the lowest voltage energy storage device.
Ferner kann die hierin offenbarte Zustandsabschätzeinrichtung so ausgebildet sein, dass die mehreren Energiespeichereinrichtungen drei oder mehr Energiespeichereinrichtungen umfassen, und wenn eine der mehreren Energiespeichereinrichtungen, deren Spannung zum Referenzzeitpunkt T0 am höchsten ist, als die Energiespeichereinrichtung mit der höchsten Spannungen angenommen wird, die Abschätzeinheit: in dem Zielspannungseinstellvorgang Spannungen der mehreren Energiespeichereinrichtungen, die nicht die Energiespeichereinrichtung mit der höchsten Spannung sind, als Zielspannungen V0 einstellt; in dem Zeitermittlungsvorgang Zeitpunkte ermittelt, an denen eine Spannung der Energiespeichereinrichtung mit der höchsten Spannung die Zielspannungen V0 erreicht, die in dem Zielspannungseinstellvorgang eingestellt worden sind; und in dem Ladungsmengendifferenzabschätzvorgang die Ladungsmengendifferenzen zwischen den mehreren Energiespeichereinrichtungen auf der Grundlage des Referenzzeitpunkts T0, den in dem Zeitermittlungsvorgang ermittelten Zeitpunkten und einem Strom abschätzt, der durch die mehreren Energiespeichereinrichtungen während der Konstantstromladung fließt.Further, the state estimator disclosed herein may be configured such that the plurality of energy storage devices include three or more energy storage devices, and when one of the plurality of energy storage devices whose voltage is highest at the reference time T0 is adopted as the highest voltage energy storage device, the estimation unit: in the target voltage setting operation sets voltages of the plurality of energy storage devices that are not the highest voltage energy storage device as target voltages V0; in the time determination process, determine timings at which a voltage of the highest-voltage energy storage device reaches the target voltages V0 set in the target voltage setting process; and in the charge amount difference estimation process, estimating the charge amount differences between the plurality of energy storage devices based on the reference time T0, the times detected in the time determination process, and a current flowing through the plurality of energy storage devices during the constant current charge.
Um die Zeitpunkte zu ermitteln, an denen die Spannungen der Energiespeichereinrichtungen die Zielspannung V0 erreichen, ist es erforderlich, die zeitliche Änderung der Spannungen der Energiespeichereinrichtungen aufzuzeichnen. Gemäß dem vorhergehenden Aufbau ist es erforderlich, nur die zeitliche Änderung der Spannung der Energiespeichereinrichtung zu ermitteln, deren Spannung am höchsten ist, und es daher möglich, die aufzuzeichnende Datenmenge zu reduzieren.In order to determine the times at which the voltages of the energy storage devices reach the target voltage V0, it is necessary to record the temporal change of the voltages of the energy storage devices. According to the foregoing construction, it is necessary to detect only the temporal change of the voltage of the energy storage device whose voltage is highest, and therefore it is possible to reduce the amount of data to be recorded.
Ferner kann die hierin offenbarte Zustandsabschätzeinrichtung derart ausgebildet sein, dass, wenn eine der mehreren Energiespeichereinrichtungen, deren Spannung zum Referenzzeitpunkt T0 am niedrigsten ist, als eine Energiespeichereinrichtung mit der niedrigsten Spannung angenommen wird, die Abschätzeinheit: einen Zeitdifferenzberechnungsvorgang zur Berechnung einer Zeitdifferenz zwischen einem Zeitpunkt T1 und dem Referenzzeitpunkt T0 und von Zeitdifferenzen zwischen dem Zeitpunkt T1 und den Zeitpunkten, die nicht der Zeitpunkt T1 sind, die in dem Zeitermittlungsvorgang ermittelt werden, ausführt, wobei der Zeitpunkt T1 ein Zeitpunkt ist, an welchem eine Spannung der Energiespeichereinrichtung mit der höchsten Spannung die Zielspannung V0 der Energiespeichereinrichtung mit der niedrigsten Spannung erreicht; und in dem Ladungsmengendifferenzabschätzvorgang die Ladungsmengendifferenzen zwischen der Energiespeichereinrichtung mit der niedrigsten Spannung und der Energiespeichereinrichtung von den mehreren Energiespeichereinrichtungen, die nicht die Energiespeichereinrichtung mit der niedrigsten Spannung sind, auf der Grundlage der Zeitdifferenzen abschätzt, die in dem Zeitdifferenzberechnungsvorgang berechnet werden. Mit einem derartigen Aufbau ist es möglich, die Ladungsmengendifferenzen zwischen den Energiespeichereinrichtungen auf der Grundlage der Energiespeichereinrichtung mit der niedrigsten Spannung abzuschätzen.Further, the state estimation means disclosed herein may be arranged such that, when one of the plurality of energy storage devices whose voltage is lowest at the reference time T0 is adopted as a lowest voltage energy storage device, the estimation unit: a time difference calculation process for calculating a time difference between a time T1 and the reference time T0 and time differences between the time T1 and the time points other than the time T1 detected in the time-determining process, wherein the time T1 is a time at which a voltage of the highest-voltage energy storage device executes the time Reaches target voltage V0 of the energy storage device with the lowest voltage; and in the charge amount difference estimation process, estimating the charge amount differences between the lowest voltage energy storage device and the energy storage device from the plurality of energy storage devices that are not the lowest voltage energy storage device based on the time differences calculated in the time difference calculation process. With such a construction, it is possible to estimate the charge amount differences between the energy storage devices based on the lowest voltage energy storage device.
Ein hierin offenbartes Energiespeichermodul weist auf: die mehreren Energiespeichereinrichtungen; und die zuvor beschriebene Zustandsabschätzeinrichtung.An energy storage module disclosed herein comprises: the plurality of energy storage devices; and the state estimator described above.
Ein hierin offenbartes Fahrzeug weist auf: das Energiespeichermodul, wie es zuvor beschrieben ist; und einen Fahrzeugverbraucher, dem aus dem Energiespeichermodul Leistung zugeführt wird.A vehicle disclosed herein comprises: the energy storage module as described above; and a vehicle user to which power is supplied from the energy storage module.
Ein Zustandsabschätzverfahren, das hierin offenbart ist, ist ein Zustandsabschätzverfahren zur Abschätzung eines Zustands mehrerer Energiespeichereinrichtungen, wobei das Verfahren umfasst: an einem Referenzzeitpunkt T0 während einer Konstantstromladung von den mehreren Energiespeichereinrichtungen, Einstellen bzw. Festlegen einer Spannung einer Energiespeichereinrichtung mit niedriger Spannung als eine Zielspannung V0, wobei eine der mindestens zwei der mehreren Energiespeichereinrichtungen die Energiespeichereinrichtung mit niedriger Spannung ist, deren Spannung relativ gering ist, und die andere der beiden Energiespeichereinrichtungen eine Energiespeichereinrichtung mit hoher Spannung ist, deren Spannung relativ hoch ist; Ermitteln eines Zeitpunkts, an welchem eine Spannung der Energiespeichereinrichtung mit hoher Spannung die Zielspannung V0 erreicht; und Abschätzen einer Ladungsmengendifferenz zwischen den mindestens zwei Energiespeichereinrichtungen auf der Grundlage des Referenzzeitpunkts T0, des bei der Zeitermittlung ermittelten Zeitpunktes und eines Stroms, der durch die mehreren Energiespeichereinrichtungen während der Konstantstromladung fließt. A state estimation method disclosed herein is a state estimation method for estimating a state of multiple energy storage devices, the method comprising: at a reference time T0 during a constant current charge from the plurality of energy storage devices, setting a voltage of a low voltage energy storage device as a target voltage V0 wherein one of the at least two of the plurality of energy storage devices is the low-voltage energy storage device whose voltage is relatively low, and the other of the two energy storage devices is a high-voltage energy storage device whose voltage is relatively high; Determining a time at which a voltage of the high-voltage energy storage device reaches the target voltage V0; and estimating a charge amount difference between the at least two energy storage devices based on the reference time T0, the time detected in the time determination, and a current flowing through the plurality of energy storage devices during the constant current charge.
Die hierin offenbarte Technik kann beispielsweise auf ein Computerprogramm zur Abschätzung eines Zustands mehrerer Energiespeichereinrichtungen angewendet werden.For example, the technique disclosed herein may be applied to a computer program for estimating a condition of multiple energy storage devices.
<Erste Ausführungsform><First Embodiment>
Mit Verweis auf
1. Aufbau des Ladesystems
Wie in
Die zusammengesetzte Batterie
Wie in
Der Stromsensor
Die Steuerung
Der Speicher
Jede Sekundärbatterie
Insbesondere enthält, wie in
Wenn es einen Unterschied in der Ladungsmenge (ein Unterschied in den Restkapazitäten) in den mehreren Sekundärbatterien
Wenn dabei die zusammengesetzte Batterie
2. Sequenz für die Ausführung der Ausgleichssteuerung2. Sequence for the execution of the compensation control
Als Nächstes wird eine Sequenz zur Ausführung einer Ausgleichssteuerung für die zusammengesetzte Batterie
<Vorgang während der Konstantstromladung><Operation during the constant current charge>
Wenn, wie in
In den Schritten S50 bis S80 wird ein Vorgang zur Abschätzung der Ladungsmengendifferenz der mehreren Sekundärbatterien
<Zielspannungseinstellvorgang><Zielspannungseinstellvorgang>
Als nächstes stellt die CPU
<Zeitermittlungsvorgang><Time determination process>
Als Nächstes ermittelt die CPU
<Zeitdifferenzberechnungsvorgang><Time difference calculation process>
Als Nächstes berechnet die CPU
<Ladungsmengendifferenzabschätzvorgang><Ladungsmengendifferenzabschätzvorgang>
Als Nächstes schätzt die CPU
In den vorhergehenden Ausdrücken (4) bis (6) ist der Ladestrom ZI ein Strom, der durch die zusammengesetzte Batterie
<Ausgleichsvorgang><Settlement process>
Als Nächstes gleicht die CPU
3. Wirkungen dieser Ausführungsform3. Effects of this embodiment
Als Nächstes werden Wirkungen dieser Ausführungsform beschrieben. Wie zuvor beschrieben ist, können durch Einstellung bzw. Festlegung der Spannung der Sekundärbatterie
Wenn dabei ein statischer Wert als die Zielspannung genommen wird, sind die folgenden Probleme vorstellbar. Wenn beispielsweise die Zielspannung auf einen statischen Wert eingestellt wird, der relativ hoch ist (beispielsweise 3,55 V, wie in
<Zweite Ausführungsform><Second Embodiment>
Mit Verweis auf
<Vorgang während der Konstantstromladung><Operation during the constant current charge>
Wenn, wie in
<Zielspannungseinstellvorgang><Zielspannungseinstellvorgang>
Als Nächstes stellt die CPU
<Zeitermittlungsvorgang><Time determination process>
Als nächstes ermittelt die CPU
<Zeitdifferenzberechnungsvorgang><Time difference calculation process>
Als nächstes berechnet die CPU
<Ladungsmengendifferenzabschätzvorgang> <Ladungsmengendifferenzabschätzvorgang>
Als nächstes schätzt die CPU
<Ausgleichsvorgang><Settlement process>
Als nächstes gleicht die CPU
Als nächstes werden Wirkungen dieser Ausführungsform beschrieben. In dieser Ausführungsform wird die Zielspannung V0 für jede der Sekundärbatterien
Um ferner die Ladungsmengendifferenzen auf der Grundlage der Zeitdifferenzen abzuschätzen, ist es erforderlich, die Zeitpunkte, an denen die Spannungen der Sekundärbatterien
<Dritte Ausführungsform><Third Embodiment>
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform, in der die hierin offenbarte Technik auf ein Fahrzeug, etwa ein Automobil
Wie ferner in
Die fahrzeugseitige elektronische Steuerung
Wie in
Das Batteriegehäuse
Wie in
Wie in
Wie in
Wie zuvor beschrieben Ist, sind in dieser Ausführungsform die BM
<Andere Ausführungsformen>Other Embodiments
Aspekte der hierin offenbarten Technik sind nicht auf die Ausführungsformen in der vorhergehenden Beschreibung mit Verweis auf die Zeichnungen beschränkt, und es können diverse Aspekte mit eingeschlossen sein, die nachfolgend beschrieben sind.
- (1) In den vorhergehenden Ausführungsformen wird eine Lithiumionensekundärbatterie unter Anwendung eines positiven aktiven Materials auf Basis von Eisenphosphat als ein Beispiel der Energiespeichereinrichtung verwendet. Jedoch ist die hierin offenbarte Technik nicht auf das zuvor beschriebene Beispiel beschränkt, und es kann eine andere Sekundärbatterie als die Lithiumionensekundärbatterie oder es kann eine elektrochemische Zelle, etwa ein Kondensator in Verbindung mit elektrochemischen Phänomenen, als die Energiespeichereinrichtung verwendet werden.
- (2) In den vorhergehenden Ausführungsformen wird die
Steuerung 60 mit der CPU 61 als Beispiel verwendet, jedoch ist die hierin offenbarte Technik nicht auf das zuvor beschriebene Beispiel beschränkt. Die Steuerung kann einen Aufbau haben, in welchem mehrere CPUs vorgesehen sind oder die Steuerung kann eine Hardwareschaltung, etwa eine ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung), oder ein Mikrocomputer, ein FPGA, eine MPU oder eine Kombination davon sein. Anders ausgedrückt, die Steuerung kann einen beliebigen Aufbau haben, der in der Lage ist, die Abfolge zur Ausführung der Ausgleichssteuerung auszuführen, die in den vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben ist, wobei Software oder eine Hardwareschaltung verwendet werden. - (3) In den vorhergehenden Ausführungsformen wird der Aufbau, in welchem die zusammengesetzte Batterie
30 die vier Sekundärbatterien 31 enthält, als ein Beispiel verwendet, jedoch ist die hierin offenbarte Technik nicht auf das zuvor beschriebene Beispiel beschränkt. Sofernmindestens zwei Sekundärbatterien 31 vorgesehen sind, kann die Anzahl in geeigneter Weise geändert werden. - (4) In den vorhergehenden Ausführungsformen wird der Fall, in welchem die Konstantstromladung an der zusammengesetzten Batterie
30 vorgenommen wird und anschließend der Ausgleichsvorgang auf der Grundlage des Ergebnisses der Konstantstromladung ausgeführt wird, als Beispiel verwendet, jedoch ist die offenbarte Technik nicht auf das zuvor beschriebene Beispiel beschränkt. Beispielsweise ist auch der Fall vorgesehen, in welchem Konstanststrom-Konstantspannungsladung an der zusammengesetzten Batterie30 ausgeführt wird und anschließend der Ausgleichsvorgang auf der Grundlage eines Ergebnisses der Konstantstrom-Konstantspannungsladung ausgeführt wird. Wenn dabei die Konstantstrom-Konstantspannungsladung ausgeführt wird, ist es vorstellbar, dass Beträge (hoch und niedrig) der Spannungen der Sekundärbatterien31 , wenn die Konstantstromladung endet, und Beträge (hoch und niedrig) der Spannungen der Sekundärbatterien31 während der Konstantspannungsladung einander entgegengesetzt sind auf Grund der individuellen Schwankung des Innenwiderstands, die jeweils für dieSekundärbatterien 31 gegeben sind. In einem derartigen Falle können die Ladungsmengendifferenzen, die auf der Grundlage der Spannungen der Sekundärbatterien31 abgeschätzt wurden, wenn die Konstantstromladung endet, korrigiert werden, und der Ausgleichsvorgang kann auf der Grundlage des korrigierten Wertes ausgeführt werden. - (5) In den vorhergehenden Ausführungsformen ist das Verfahren zum Ausgleichen der Ladungsmengen durch Entladung einer der Sekundärbatterien
31 , deren Ladungsmenge relativ groß ist, als ein Beispiel verwendet, jedoch ist die hierin offenbarte Technik nicht auf das zuvor beschriebene Beispiel beschränkt. Beispielsweise können die Ladungsmengen dadurch ausgeglichen werden, dass eine der Sekundärbatterien31 , deren Ladungsmenge relativ klein ist, aus einer weiteren Sekundärbatterie31 geladen wird, deren Ladungsmenge relativ groß ist. Jedoch führt in einem Falle, in welchem das Laden nur zwischenden mehreren Sekundärbatterien 31 und ohne Aufnahme von Leistung aus einer externen Leistungsquelle ausgeführt wird, das Laden einer der Sekundärbatterien31 zu einer Verringerung der Ladungsmengen der anderen Sekundärbatterien31 , und daher wird der Vorgang des Ausgleichens erschwert. Im Gegensatz dazu ist das Ausführen des Ausgleichs durch Entladung vorteilhaft, da es möglich ist, einen Ausgleich aller Sekundärbatterien zu ermöglichen, indem andere Sekundärbatterien auf der Grundlage beispielsweise einer Sekundärbatterie entladen werden, deren Ladungsmenge am Kleinsten ist. - (6) In den vorhergehenden Ausführungsformen wird der Fall, in welchem die Ladungsmengendifferenzen zu den anderen
Sekundärbatterien 31 auf der Grundlage derSekundärbatterie 31D abgeschätzt wird, deren Spannung am niedrigsten ist, als ein Beispiel verwendet, jedoch ist die hierin offenbarte Technik nicht auf das zuvor beschriebene Beispiel beschränkt. - (7) In den vorhergehenden Ausführungsformen wird der Zeitpunkt, an welchem die Konstantstromladung endet, als der Referenzzeitpunkt T0 festgelegt, jedoch ist die hierin offenbarte Technik nicht auf das zuvor beschriebene Beispiel beschränkt. Obwohl der Referenzzeitpunkt T0 als geeigneter Zeitpunkt eingestellt bzw. festgelegt werden kann, solange dieser ein Zeitpunkt während der Konstantstromladung ist, ist es bevorzugt, einen Zeitpunkt einzustellen bzw. festzulegen, an welchem Spannungsdifferenzen zwischen
den Sekundärbatterien 31 deutlich sind, um die Genauigkeit beim Abschätzen der Ladungsmengendifferenzen zu verbessern. Insbesondere ist es bevorzugt, dass ein Zeitpunkt in dem Zeitraum, in welchem die mehreren Sekundärbatterien31 in einem Gebiet mit großer Änderung liegen (beispielsweise die Endphase des Ladens) als der Referenzzeitpunkt T0 festgelegt wird, da dies zu deutlichen Spannungsdifferenzen zwischenden Sekundärbatterien 31 führt.
- (1) In the foregoing embodiments, a lithium-ion secondary battery using a ferrous phosphate-based positive active material is used as an example of the energy storage device. However, the technique disclosed herein is not limited to the above-described example, and may be a secondary battery other than the lithium-ion secondary battery, or an electrochemical cell, such as a capacitor in conjunction with electrochemical phenomena, may be used as the energy storage device.
- (2) In the foregoing embodiments, the control becomes
60 with theCPU 61 as an example, however, the technique disclosed herein is not limited to the example described above. The controller may have a structure in which a plurality of CPUs are provided, or the controller may be a hardware circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or a microcomputer, an FPGA, an MPU, or a combination thereof. In other words, the controller may have any structure capable of executing the sequence for executing the equalization control incorporated in the In the foregoing embodiments, software or a hardware circuit is used. - (3) In the foregoing embodiments, the structure in which the assembled
battery 30 the foursecondary batteries 31 contains, as an example, but the technique disclosed herein is not limited to the example described above. If at least twosecondary batteries 31 are provided, the number can be changed as appropriate. - (4) In the foregoing embodiments, the case in which the constant current charge is applied to the assembled battery becomes
30 is performed and then the equalizing operation is carried out on the basis of the result of the constant current charge as an example, however, the disclosed technique is not limited to the above-described example. For example, the case is also provided in which Konstanststrom constant voltage charge to the assembledbattery 30 is performed, and then the equalizing operation is performed on the basis of a result of the constant-current constant-voltage charge. When doing the constant-current constant-voltage charging, it is conceivable that amounts (high and low) of the voltages of thesecondary batteries 31 when the constant current charge ends and amounts (high and low) of the voltages of thesecondary batteries 31 during the constant voltage charging are opposite to each other due to the individual variation of the internal resistance, respectively, for thesecondary batteries 31 given are. In such a case, the charge amount differences based on the voltages of thesecondary batteries 31 are estimated to be corrected when the constant current charge ends, and the equalizing operation may be performed on the basis of the corrected value. - (5) In the foregoing embodiments, the method of compensating the amounts of charge by discharging one of the
secondary batteries 31 , whose charge amount is relatively large, used as an example, however, the technique disclosed herein is not limited to the example described above. For example, the charge quantities can be compensated by one of thesecondary batteries 31 whose charge quantity is relatively small, from anothersecondary battery 31 is charged, the amount of charge is relatively large. However, in a case where the charging occurs only between the pluralsecondary batteries 31 and without taking power from an external power source, charging one of thesecondary batteries 31 to a reduction in the charge amounts of the othersecondary batteries 31 , and therefore the process of balancing is made more difficult. In contrast, performing the equalization by discharge is advantageous because it is possible to enable equalization of all the secondary batteries by discharging other secondary batteries based on, for example, a secondary battery whose charge amount is smallest. - (6) In the foregoing embodiments, the case in which the charge amount differences become the other
secondary batteries 31 based on thesecondary battery 31D is estimated to be lowest in voltage as an example, however, the technique disclosed herein is not limited to the example described above. - (7) In the foregoing embodiments, the timing at which the constant current charge ends is set as the reference timing T0, but the technique disclosed herein is not limited to the example described above. Although the reference timing T0 may be set as an appropriate timing as long as it is a timing during the constant current charge, it is preferable to set a timing at which voltage differences between the
secondary batteries 31 are clear to improve the accuracy in estimating the charge quantity differences. In particular, it is preferable that a timing in the period in which the plurality ofsecondary batteries 31 in an area of large change (for example, the final stage of charging) is set as the reference time T0, since this results in significant voltage differences between thesecondary batteries 31 leads.
Es sollte beachtet werden, dass es einen Wendepunkt gibt, an welchem eine Änderungsgeschwindigkeit der OCV der Sekundärbatterien
- (8) In der dritten Ausführungsform wird der Fall, in welchem das Batteriemodul (Energiespeichermodul) in einem Fahrzeug montiert ist und das Batteriemodul mit Fahrzeugverbrauchern einschließlich eines Anlassermotors, eines Scheinwerfers, einer Innenbeleuchtung, einer Audio-Einrichtung, einer Uhr und einer Sicherheitseinrichtung verbunden ist, als ein Beispiel verwendet. Alternativ kann die vorliegende Erfindung angewendet werden, um einen Zustand einer Energiespeichereinrichtung abzuschätzen, die in einem zweirädrigen Fahrzeug, einem Schienenfahrzeug, in einer unterbrechungsfreien Energieversorgung (UPS), einer regenerativen leistungsaufnehmenden Vorrichtung, einer Energiespeichervorrichtung für die Leistungserzeugung durch natürliche Energien, oder dergleichen, vorgesehen ist. Ein Teil oder alle Funktionen der Zustandsabschätzeinrichtung können an einem entfernten Ort angeordnet sein, und die Zustandsabschätzeinrichtung kann mit einer Energiespeichereinrichtung oder einem Energiespeichermodul über ein Netzwerk verbunden sein. Ferner kann die Zustandsabschätzeinrichtung in einem Server-Rechner in einem Netzwerk implementiert sein.
- (8) In the third embodiment, the case in which the battery module (energy storage module) is mounted in a vehicle and the battery module with vehicle consumers including a starter motor, a headlamp, an interior lighting, an audio device, a clock and a security device is used as an example. Alternatively, the present invention may be applied to estimate a state of an energy storage device provided in a two-wheeled vehicle, a rail vehicle, an uninterruptible power supply (UPS), a regenerative power receiving device, a power storage device for natural power generation, or the like is. A part or all of the functions of the state estimator may be located at a remote location, and the state estimator may be connected to an energy storage device or an energy storage module via a network. Furthermore, the state estimator can be implemented in a server computer in a network.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- JP 2011-41452 A [0002, 0002, 0003] JP 2011-41452 A [0002, 0002, 0003]
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016-012262 | 2016-01-26 | ||
JP2016012262A JP6573120B2 (en) | 2016-01-26 | 2016-01-26 | State estimation device, power storage element module, vehicle, and state estimation method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017201247A1 true DE102017201247A1 (en) | 2017-07-27 |
Family
ID=59295937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017201247.1A Pending DE102017201247A1 (en) | 2016-01-26 | 2017-01-26 | State estimator, energy storage module, vehicle, and state estimation method |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9970992B2 (en) |
JP (1) | JP6573120B2 (en) |
CN (1) | CN106997971B (en) |
DE (1) | DE102017201247A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019072488A1 (en) * | 2017-10-12 | 2019-04-18 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Energy storage device and device and method for determining a capacitance of an energy storage device |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6974104B2 (en) * | 2017-10-11 | 2021-12-01 | 太陽誘電株式会社 | Power storage module |
JP6969307B2 (en) * | 2017-11-14 | 2021-11-24 | 株式会社Gsユアサ | Management device, power storage system, method of equalizing the remaining capacity of the power storage element, method of estimating the internal state of the power storage element |
JP6881414B2 (en) * | 2018-10-17 | 2021-06-02 | 横河電機株式会社 | Battery management system, battery management method and battery management program |
JP7168608B2 (en) * | 2020-04-08 | 2022-11-09 | 本田技研工業株式会社 | Battery module termination device |
TWI726687B (en) * | 2020-04-16 | 2021-05-01 | 財團法人工業技術研究院 | Battery system, control method of cell balance procedure, and calculation method of balance charge capacity |
JP2022158666A (en) * | 2021-04-02 | 2022-10-17 | 株式会社デンソー | Equalization device |
TWI775542B (en) * | 2021-07-26 | 2022-08-21 | 宏碁股份有限公司 | Mobile devices and control method for avoiding accidental shutdown |
CN114506244B (en) * | 2022-01-28 | 2023-05-23 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | Estimation method and estimation system for charging remaining time of electric automobile |
DE102022004020A1 (en) * | 2022-10-27 | 2024-05-02 | Mercedes-Benz Group AG | Method for determining the charge states of battery cells |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011041452A (en) | 2009-07-17 | 2011-02-24 | Toshiba Corp | Assembled battery unit and vehicle |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5363312A (en) * | 1990-03-30 | 1994-11-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and apparatus for battery control |
US5684404A (en) * | 1995-11-17 | 1997-11-04 | Sharp Microelectronics Technology, Inc. | System and method of measuring a battery lifetime |
US7429849B2 (en) * | 2003-11-26 | 2008-09-30 | Toyo System Co., Ltd. | Method and apparatus for confirming the charge amount and degradation state of a battery, a storage medium, an information processing apparatus, and an electronic apparatus |
US7233128B2 (en) * | 2004-07-30 | 2007-06-19 | Ford Global Technologies, Llc | Calculation of state of charge offset using a closed integral method |
JP5225559B2 (en) * | 2006-06-06 | 2013-07-03 | パナソニック株式会社 | Battery pack abnormality determination method and battery pack |
US7679335B1 (en) * | 2006-07-07 | 2010-03-16 | Collins Ralph C | Battery charger for aircraft emergency egress batteries |
FR2908243B1 (en) * | 2006-11-06 | 2009-02-13 | Commissariat Energie Atomique | METHOD FOR MANAGING THE CHARGE OF A RECHARGEABLE BATTERY |
JP4640391B2 (en) * | 2007-08-10 | 2011-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | Power supply system and vehicle equipped with the same |
DE102008058292B4 (en) * | 2007-11-21 | 2018-04-05 | Denso Corporation | Method and device for detecting the internal electrical condition of a vehicle secondary battery |
JP2010088194A (en) | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Nissan Motor Co Ltd | Device and method for adjusting capacity of battery pack |
JP5498286B2 (en) | 2009-08-31 | 2014-05-21 | 株式会社東芝 | Secondary battery device and vehicle |
EP2487771B1 (en) * | 2009-10-05 | 2018-10-24 | NGK Insulators, Ltd. | Controller, controller network and control method |
JP5077386B2 (en) * | 2010-04-28 | 2012-11-21 | ソニー株式会社 | Charge control method and battery pack |
CN103001276B (en) * | 2011-09-09 | 2016-08-10 | 株式会社杰士汤浅国际 | Condition managing device, the equalization method of charge storage element |
JP6032473B2 (en) | 2011-09-09 | 2016-11-30 | 株式会社Gsユアサ | State management device and method for equalizing storage elements |
JP6106991B2 (en) | 2011-09-09 | 2017-04-05 | 株式会社Gsユアサ | State management device and method for equalizing storage elements |
CN106329632B (en) * | 2011-09-09 | 2019-10-11 | 株式会社杰士汤浅国际 | Charge-discharge system, deterioration diagnosis method and the capacity difference calculation method of charge storage element |
JP5897701B2 (en) * | 2012-03-21 | 2016-03-30 | 三洋電機株式会社 | Battery state estimation device |
US8972765B1 (en) * | 2012-04-04 | 2015-03-03 | The Boeing Company | Electrical energy management method and apparatus for multiple distribution buses and batteries |
JP5987512B2 (en) | 2012-07-10 | 2016-09-07 | 三菱自動車工業株式会社 | Vehicle battery control device |
US9705349B2 (en) * | 2012-09-21 | 2017-07-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Charge control device and charge time calculation method |
JP5505478B2 (en) * | 2012-10-16 | 2014-05-28 | 国立大学法人 新潟大学 | Secondary battery tester |
JP6155830B2 (en) * | 2012-11-05 | 2017-07-05 | 株式会社Gsユアサ | State estimation device and state estimation method |
KR101979786B1 (en) * | 2012-11-12 | 2019-05-17 | 삼성전자 주식회사 | Processing Method of a battery state and Electronic Device supporting the same |
JP5983784B2 (en) * | 2013-02-06 | 2016-09-06 | 日本電気株式会社 | Power storage device and deterioration determination method |
JP6097599B2 (en) * | 2013-03-07 | 2017-03-15 | 古河電気工業株式会社 | Secondary battery state detection method and state detection device |
US9588184B2 (en) * | 2013-04-30 | 2017-03-07 | Nuvera Fuel Cells, Inc. | Battery state-of-charge aggregation method |
JP6266248B2 (en) | 2013-07-19 | 2018-01-24 | サイプレス セミコンダクター コーポレーション | Semiconductor device, discharge control system, and control method |
JP6179407B2 (en) | 2014-01-20 | 2017-08-16 | 株式会社デンソー | Battery pack equalization apparatus and method |
KR102225667B1 (en) * | 2014-07-02 | 2021-03-12 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for estimating state of battery |
JP6584798B2 (en) | 2015-03-12 | 2019-10-02 | 株式会社日立製作所 | Storage system and battery train |
-
2016
- 2016-01-26 JP JP2016012262A patent/JP6573120B2/en active Active
-
2017
- 2017-01-25 CN CN201710060947.5A patent/CN106997971B/en active Active
- 2017-01-25 US US15/415,647 patent/US9970992B2/en active Active
- 2017-01-26 DE DE102017201247.1A patent/DE102017201247A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011041452A (en) | 2009-07-17 | 2011-02-24 | Toshiba Corp | Assembled battery unit and vehicle |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019072488A1 (en) * | 2017-10-12 | 2019-04-18 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Energy storage device and device and method for determining a capacitance of an energy storage device |
US11162992B2 (en) | 2017-10-12 | 2021-11-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Energy storage device and device and method for determining a capacitance of an energy storage device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106997971A (en) | 2017-08-01 |
CN106997971B (en) | 2021-09-03 |
JP2017135801A (en) | 2017-08-03 |
JP6573120B2 (en) | 2019-09-11 |
US20170212171A1 (en) | 2017-07-27 |
US9970992B2 (en) | 2018-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102017201247A1 (en) | State estimator, energy storage module, vehicle, and state estimation method | |
DE102013216200B4 (en) | Online battery capacity estimate | |
DE102010024241B4 (en) | A method of use with a vehicle battery stack comprising a plurality of battery cells | |
DE102017104833B4 (en) | Electric power supply system for a vehicle | |
DE102011113592B4 (en) | METHOD AND DEVICE FOR ESTIMATING THE CAPACITY OF A BATTERY | |
DE112018001733T5 (en) | ESTIMATE DEVICE, ENERGY STORAGE DEVICE AND ESTIMATE METHOD | |
DE102012207815B4 (en) | SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING CELL CAPACITY VALUES IN A BATTERY WITH MANY CELLS | |
DE102011113503B4 (en) | Method and device for estimating the state of charge (SOC) of a battery | |
DE112017000371T5 (en) | DEVICE FOR MANAGING A MEMORY ELEMENT, MEMORY MODULE MODULE, VEHICLE AND METHOD FOR MANAGING A MEMORY ELEMENT | |
DE102017205529A1 (en) | Management device for energy storage devices, energy storage device and energy storage system | |
DE102014221547A1 (en) | Method for monitoring the state of charge of a battery | |
DE10325751A1 (en) | Device and method for calculating a degree of deterioration for a battery | |
DE102015100043A1 (en) | Impedance-based battery parameter estimation | |
DE102011012813A1 (en) | Battery condition estimator using multiple sampling rates | |
DE112018006191T5 (en) | MEASURING DEVICE, ENERGY STORAGE DEVICE, MEASURING SYSTEM AND OFFSET ERROR MEASURING METHOD | |
DE102012002279A1 (en) | Estimating the charge state of a motor vehicle battery based on a voltage drop | |
DE102005020835A1 (en) | Battery state detection | |
DE102014219889B4 (en) | Vehicle and method for controlling a battery in a vehicle | |
DE102010006965A1 (en) | Apparatus and method for determining a range of a battery characteristic | |
DE112018005402T5 (en) | MANAGEMENT SYSTEM, BATTERY AND MANAGEMENT METHOD FOR ENERGY STORAGE DEVICE | |
EP1436168B1 (en) | Method and device for determining available electric power in an instrument panel | |
DE102018203824A1 (en) | Method for operating an electrical energy store, control for an electrical energy store and device and / or vehicle | |
DE102015100283A1 (en) | Interference injection for the identification of battery parameters | |
DE102020211534A1 (en) | Method for determining a state of charge of a battery system, battery system | |
DE102014220914B4 (en) | Method and device for determining an operating point-dependent resistance change factor and vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |